通用串行总线USB(UniversalSerialBus)是近年来应用于PC领域的一种新型接口技术，当前生产的PC机几乎都配备了USB接口。本文围绕基于USB总线传输和控制的数控雕刻机系统的实现方案展开研究，所涉及系统具有良好的开放性和移植性，是数控技术与计算机技术相互结合的产物。该数控系统在硬件上采用“PC+USB+步进电机驱动板”的结构，无需外加存储器来存储加工代码，各种插补运算完全在上层客户软件中完成；在软件上采取读入以文本形式提供的NC代码的方式进行加工，并提供NC代码编辑、刀路图形化(3D)、对机床进行监控、加工过程的仿真等功能。 本文首先总结了数控系统的发展历史、现状和趋势，分析了开放式数控技术的特点和优势，着重讨论了基于PC的开放式数控技术的体系结构。 本文深入分析了USB规范2.0，针对本雕刻机系统分析了系统所采用的USB传输类型和固件中具体的标准设备请求的程序流程。 在此基础上，本文研究了系统的硬件结构，采用模块化的设计模式，完成了硬件连接电路的设计。制定了一套可行的、能在上下位机之间进行封装、解读和传输3路电机的控制信息的协议，并运用这套协议成功编写了主机客户软件中关于封装和发送电机控制信息的接口函数，以及下位机单片机中关于接收和解读电机控制信息并将其付诸实施的固件程序。 最后，本文论述了WDM设备驱动程序模型以及开发USB设备驱动程序的方法。按照面向对象的模块化的设计方式，完成了上位机软件中机床控制模块(MachineControl.dll)的程序的编制，实现了机床插补功能。